Solutions de caméra de sécurité et de surveillance haute performance et haute résolution
Les caméras de sécurité et de surveillance sont une partie indispensable des systèmes de sécurité modernes. Elles jouent un rôle crucial dans la surveillance et l'enregistrement des activités pour améliorer la sécurité et dissuader la criminalité. Ces systèmes sont déployés dans divers environnements, notamment les zones résidentielles, les propriétés commerciales, les sites industriels et les espaces publics, afin d'assurer une surveillance vigilante des lieux. Cet article présente le développement des applications pour caméras de sécurité et de surveillance ainsi que les solutions proposées par onsemi pour ces applications.
Caméras de sécurité et de surveillance avec des fonctionnalités avancées
Les caméras de sécurité et de surveillance sont utilisées dans diverses applications pour renforcer la sécurité et surveiller les activités. Dans les environnements résidentiels, elles offrent aux propriétaires une surveillance en temps réel et un accès à distance pour garantir la sécurité de leur propriété. Dans les milieux commerciaux et industriels, ces caméras dissuadent les vols, le vandalisme et les accès non autorisés tout en assurant la sécurité des employés. Dans les espaces publics tels que les parcs, les rues et les hubs de transport, les caméras de surveillance améliorent la sécurité publique et aident les forces de l'ordre en fournissant des preuves d'activités criminelles. Les caméras de sécurité existent en plusieurs types, y compris les caméras IP qui offrent des images haute résolution et une visualisation à distance ; les caméras analogiques économiques, désormais dotées de capacités HD ; et les caméras thermiques qui détectent les signaux de chaleur pour une visibilité dans des conditions difficiles. Les fonctionnalités avancées telles que la vidéo HD, la vision nocturne, la détection de mouvement et l'accès à distance via des appareils mobiles rendent ces systèmes très efficaces. L'intégration de l'intelligence artificielle (AI) et de l'apprentissage automatique améliore encore leurs capacités, permettant la reconnaissance faciale et la détection d'anomalies pour une couverture de sécurité complète. Ces avancées garantissent que les caméras de sécurité et de surveillance continuent de répondre aux exigences de sécurité en constante évolution dans divers environnements.
La fonctionnalité Wake on Motion permet un fonctionnement à faible consommation pour les caméras
La fonctionnalité Wake on Motion (WoM) permet aux caméras de fonctionner en mode basse consommation, ce qui est essentiel pour les systèmes de caméras de sécurité, en particulier en termes d'efficacité énergétique pour les caméras sans fil alimentées par batterie. Ces systèmes sans fil dépendent de l'énergie de la batterie et peuvent rencontrer des défis dans certaines contraintes. La fonction Wake on Motion des capteurs d'image permet aux systèmes visuels de fonctionner en fonction des mouvements détectés d'objets. En mode WoM, le capteur reste dans un état de pré-détection à faible résolution et à faible fréquence d'image. Lorsqu'un mouvement est détecté, le capteur confirme le mouvement et alerte le processeur de signal d'image (ISP) ou le système sur puce (SoC). L'ISP/SoC vérifie ensuite la pertinence du mouvement par rapport à l'application et active le système visuel complet si nécessaire. Cette fonctionnalité est particulièrement utile, car la plupart des applications n'exigent pas un fonctionnement continu en mode natif ( résolution complète et fréquence maximale d'image). Généralement, seules de courtes périodes de fonctionnement complet sont nécessaires, permettant au capteur de rester en mode de pré-détection basse consommation pendant la majorité du temps. Les capteurs d'image de la famille Hyperlux LP de onsemi incluent la fonctionnalité WoM, qui peut être personnalisée pour des Régions d'Intérêt (ROI) non contiguës. Cette amélioration est conçue pour une consommation d'énergie ultra-faible, améliorant considérablement les capacités des systèmes visuels dans diverses applications. En état de pré-détection, le capteur d'image Hyperlux LP consomme moins d'un centième de l'énergie utilisée en mode natif, ce qui conduit à des économies d'énergie significatives et prolonge les cycles opérationnels des systèmes visuels sensibles à la puissance. En outre, la plage dynamique élevée (HDR) est essentielle dans les capteurs d'image car elle améliore considérablement la qualité et le réalisme des images capturées. En étendant la plage de détails clairs et sombres pouvant être enregistrés, le HDR représente plus fidèlement des scènes avec des conditions d'éclairage variables. Cette fonctionnalité est particulièrement importante dans des applications telles que la photographie, la vidéographie et la surveillance, où capturer des détails fins dans des zones lumineuses et ombrées est essentiel. Le Tone Mapping Local Adaptatif (ALTM) est une technologie utilisée pour l'imagerie HDR qui améliore la qualité visuelle des images. Elle fonctionne en ajustant la luminosité et le contraste dans différentes zones d'une image, simulant la manière dont l'œil humain perçoit la lumière et le contraste. Cela garantit que les zones claires et sombres d'une image sont affichées avec des détails et une clarté optimaux. Les familles de capteurs Hyperlux LH et LP de onsemi intègrent les fonctionnalités Wake on Motion (WoM), les modes de sous-échantillonnage (binning, sommation, skipping et fenêtrage), plusieurs modes fonctionnels, ainsi que le Global Reset Release (GRR), le déclenchement et les capacités de commutation contextuelle. Ces fonctionnalités minimisent la latence de traitement, réduisent la consommation d'énergie de l'ISP/SoC et abaissent le coût total de possession (TCO). Avec une plage dynamique étendue, ces capacités permettent aux systèmes de vision intelligents de fournir des performances élevées.
Famille de capteurs d'image avancés ultra basse consommation
La série de capteurs d'image Hyperlux LP de onsemi intègre une technologie avancée de volet roulant électronique et comprend trois variantes de produits : l'AR0544 avec une résolution de 5MP, l'AR0830 avec une résolution de 8,3MP et l'AR2020 avec une résolution de 20MP. Tous les capteurs de la famille Hyperlux LP partagent la même taille de pixel et la même performance optique. Les gammes de produits offrent une variété d'options, y compris des variantes monochromes, RGB et RGBIR, disponibles sous formes emballées et en die. Cette sélection étendue permet aux concepteurs de systèmes de vision d'optimiser les efforts de développement, de réduire les dépenses et d'accélérer la mise sur le marché en tirant parti de solutions diversifiées. En état de pré-détection, les capteurs d'image Hyperlux LP consomment moins de 1/100e de l'énergie utilisée en mode natif, économisant ainsi significativement l'énergie et étendant les cycles opérationnels des systèmes visuels sensibles à l'énergie. Comparées aux architectures existantes, la durée de vie de la batterie est doublée, avec une consommation d'énergie en mode Wake-on-Motion inférieure à 2mW, ce qui permet d'atteindre le double de la durée de vie de la batterie par rapport aux concurrents. De plus, les capteurs d'image Hyperlux LP offrent des capacités d'imagerie haute performance, intégrant une performance exceptionnelle en basse luminosité avec des pixels rétro-éclairés (BSI) de 1,4μm et une efficacité quantique (QE) de 45 % à 850 nm en mode proche infrarouge (NIR). Ils prennent en charge des résolutions allant jusqu'à 20 MP à des vitesses de 60 fps. L'Hyperlux LP AR0544 de onsemi est un capteur d'image CMOS numérique empilé BSI de 1/4.2 pouces avec une matrice de pixels actifs de 2592 x 1944. Il est conçu pour capturer des images en utilisant une lecture en volet roulant, en mode linéaire ou en mode plage dynamique améliorée (eDR). L'AR0544 se distingue par sa fonctionnalité intégrée Wake on Motion (WoM), permettant au capteur de fonctionner en mode basse consommation, en utilisant seulement une fraction de l'énergie requise en mode pleine performance. Dès qu'un mouvement est détecté, le capteur passe rapidement à un état de performance supérieure. Le capteur d'image Hyperlux LP AR0830 de onsemi est un choix idéal pour les systèmes modernes de sécurité et de surveillance. Il propose le mode eDR pour une imagerie de haute qualité dans des conditions d'éclairage difficiles, ainsi qu'une excellente performance en basse luminosité avec une réactivité en NIR à 850nm et 940nm. Ses caractéristiques d'efficacité énergétique le rendent adapté à un fonctionnement continu, et il prend en charge divers modes de sous-échantillonnage, tels que le binning, le summing et le skipping, permettant une capture d'image flexible. Ces caractéristiques garantissent une qualité d'image inégalée, une polyvalence, un fonctionnement économique et une sécurité améliorée. La fonctionnalité ROI intelligente dans le capteur d'image AR2020 de onsemi permet au capteur de capturer plusieurs régions spécifiques au sein d'une scène, optimisant ainsi le traitement des données et la consommation d'énergie. En se concentrant sur les régions pertinentes, le ROI intelligent réduit l'utilisation de la bande passante et améliore l'efficacité énergétique. Par exemple, lors de conférences vidéo, le ROI intelligent peut automatiquement se focaliser sur l'orateur, offrant une image claire et haute résolution de l'orateur tout en maintenant une vue de l'ensemble de la pièce.
Famille de capteurs d'image prenant en charge l'imagerie de haute qualité
La famille de capteurs d'image Hyperlux LH d'onsemi est conçue pour offrir des performances exceptionnelles pour les caméras de sécurité et de surveillance, garantissant une imagerie de haute qualité dans des conditions d'éclairage variées. Ces capteurs disposent d'un HDR de 150 dB, leader dans l'industrie, capturant des images riches en détails même sous des contrastes lumineux extrêmes. La sensibilité NIR améliorée est optimisée pour la surveillance en basse luminosité et nocturne, fournissant des visuels clairs là où les capteurs traditionnels peuvent échouer. De plus, la technologie avancée de Mitigation de Scintillement LED (LFM) élimine efficacement les effets de scintillement causés par l'éclairage LED, assurant une qualité d'image constante. Les capteurs Hyperlux LH prennent en charge la résolution vidéo 4K, offrant des images ultra-haute définition essentielles pour identifier les détails fins sur les séquences de sécurité. Conçus avec une taille de pixel de 2,0 µm, ces capteurs améliorent la sensibilité et la clarté de l'image. De plus, leur faible consommation électrique les rend idéaux pour les dispositifs alimentés par batterie et réduit les coûts énergétiques globaux des systèmes de surveillance. Cette combinaison de caractéristiques garantit que les caméras de sécurité et de surveillance équipées de capteurs Hyperlux LH fournissent des données visuelles fiables et de haute qualité essentielles pour une surveillance efficace et des opérations sécurisées. Le capteur d'image Hyperlux LH AR0822 d'onsemi est une solution de pointe conçue pour améliorer les performances des caméras de sécurité et de surveillance. Avec ses fonctionnalités avancées et ses capacités robustes, il garantit une qualité d'image exceptionnelle et une fiabilité dans diverses conditions d'éclairage. L'AR0822 offre une résolution de 8MP et une vidéo 4K à 60fps, assurant des images claires et détaillées. Il dispose également d'un eHDR de 120 dB, capturant des images de haute qualité même dans des environnements d'éclairage difficiles. La fonctionnalité NIR efficace du capteur offre d'excellentes performances en basse lumière, ce qui est crucial pour la surveillance nocturne. En outre, l'AR0822 présente une grande efficacité énergétique, avec des fonctionnalités d'économie d'énergie intégrées telles que Wake-on-Motion, optimisant la consommation énergétique et le rendant idéal pour les applications de surveillance continue. L'AR0246 d'onsemi, faisant partie de la famille de capteurs d'image Hyperlux LH, est un capteur d'image numérique CMOS rétro-éclairé empilé de 2MP 1/4 pouces avec une matrice de pixels active de 1920 x 1080. Ce capteur avancé capture des images en lecture par obturateur roulant en modes linéaire, eDR ou HDR intégré (eHDR avec 120 dB). L'AR0246 inclut une fonctionnalité ALTM pour compresser les images à large gamme dynamique dans une profondeur de bits réduite, assurant la compatibilité avec les processeurs non-HDR ou les écrans à profondeur de bits limitée. L'AR0246 permet l'activation de l'ALTM dans le domaine Bayer, permettant le rendu d'images HDR en utilisant des pipelines courants de 10 bits ou 12 bits.
Produits complémentaires complets et outils de développement pour accélérer le développement de produits
En plus des capteurs d'image, onsemi propose une large gamme de produits complémentaires, notamment la gestion de l'alimentation PoE, la gestion de l'alimentation AC-DC, la gestion de l'alimentation DC-DC, la mémoire, les émetteurs-récepteurs, la protection d'interface, la protection de batterie, le Bluetooth, les amplificateurs audio, les moteurs pas à pas, et bien plus. Ces produits répondent aux exigences des applications de caméras de sécurité et de surveillance, accélérant le développement de produits. onsemi fournit également un ensemble complet d'outils de développement et de ressources pour aider les clients dans le développement de produits. Par exemple, la carte de développement de capteur d'image AGB1N0CS-GEVK Demo 3 offre une solution puissante et efficace pour interfacer avec les capteurs d'image onsemi. Ses principales caractéristiques incluent la prise en charge des interfaces USB 3.0 à haut débit, une mémoire tampon de 1 Gb pour gérer les hauts débits de données, une sortie HDMI avec des taux de trame de 720p 60 et 1080p 60, ainsi que la compatibilité avec les interfaces MIPI, HiSPi, CCP et parallèles. onsemi a également introduit des cartes de capteurs d'image spécialement conçues pour faciliter l'évaluation et la démonstration des dispositifs semi-conducteurs onsemi, en particulier les capteurs d'image. Ces cartes se connectent à des systèmes plus grands, tels que la plateforme Demo3, via des connecteurs et donnent accès à des signaux essentiels grâce à des points de test stratégiquement positionnés et des cavaliers configurables. Elles constituent une partie essentielle du développement et des tests, permettant une interaction précise avec les dispositifs onsemi dans des conditions contrôlées et l'évaluation de leurs performances. De plus, le système PRISM (Premiere Reference Image Sensor Module) de onsemi est un module de référence de haute qualité, vérifié et testé, conçu pour une imagerie supérieure. Il est polyvalent et peut être utilisé pour tous les capteurs industriels et commerciaux lors de la phase d'échantillons initiaux, en utilisant des connecteurs universels standardisés pour garantir une flexibilité entre les capteurs. onsemi fournit également des adaptateurs pour une intégration transparente avec les plateformes SoC. Pour la production en masse, ce système peut être converti en système Image Access (IAS) via les distributeurs. En intégrant le module avec les adaptateurs matériels et kits de développement des partenaires de l'écosystème, il simplifie le processus de prototypage, accélère la phase de conception et raccourcit le délai de mise sur le marché. D'autre part, onsemi propose également un logiciel de développement de capteurs d'image – DevWareX – qui peut être utilisé avec le kit Demo3 pour programmer les capteurs, afficher et évaluer des images. Le logiciel de démonstration des capteurs de onsemi est conçu pour afficher et traiter des images issues des capteurs, en particulier pour le développement et l'évaluation des produits de capteurs d'image onsemi.
Conclusion
À mesure que la demande de sécurité et de surveillance continue de croître, les solutions de caméras haute performance et haute résolution sont devenues le moteur principal de l'industrie. Ces technologies avancées améliorent non seulement la qualité de l'image, mais introduisent également des innovations telles que l'intelligence artificielle, l'informatique de périphérie et la conception à faible consommation d'énergie, rendant les systèmes de sécurité plus intelligents et plus efficaces. À l'avenir, alors que la technologie continue d'évoluer, ces solutions répondront mieux aux besoins de scénarios divers, notamment les villes intelligentes, les maisons intelligentes et la surveillance industrielle. Les capteurs d'image et les produits complémentaires associés lancés par onsemi seront essentiels pour permettre des systèmes de surveillance plus sûrs et plus fiables.
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